Volumetría ácido-base

La volumetría ácido- base, también conocida como valoración ácido-base, titulación ácido-base, o incluso, valoración de neutralización, es un tipo de técnica utilizada para realizar análisis de tipo cuantitativo, para hallar la concentración de una disolución, en la cual se encuentra una sustancia que realiza el papel de ácido, o de base, que a su vez se neutraliza con otro ácido o base, del cual conocemos su concentración.

Este método, ampliamente utilizado, se encuentra basado en una reacción ácido-base, también llamada, reacción de neutralización, donde interactúan el analito, o sustancia de la cual no conocemos su concentración, y la sustancia conocida llamada, valorante.

El término, volumetría, hace referencia al volumen que se usa de las disoluciones utilizadas, el cual nos permite poder realizar el cálculo de la concentración que deseemos conocer.

Este método, no sólo nos es de utilidad para conocer las concentraciones, si no que también es muy usado para conocer el grado de pureza de algunas sustancias.

Es frecuente el uso de indicadores de ácido-base en las volumetrías, pues a veces es útil ver el cambio de color que se puede llegar a producir, para conocer el punto final del proceso, así como también se usa un pH-metro. En cambio, se dan algunos casos, en los cuales, son las propias sustancias participantes las que experimentan por si solas un cambio de color, lo que nos permite conocer cuando se ha llegado al punto de equivalencia entre el ácido y la base.

Existen otro tipo de volumetrías (como la complexometría o la volumetría de precipitación), donde se realiza el registro de una concentración de alguna sustancia en función del volumen que se ha sido añadido de cada sustancia para poder determinar el punto final de ésta.

Existen dos clases de volumetrías, o de valoraciones ácido-base, clasificables en dos grupos:

• Alcalimetrías: Determina la concentración de la base, que ha sido empleada con un ácido fuerte del cual conocemos su concentración (sustancia valorante), siendo éste casi siempre, el ácido clorhídrico, HCl, o ácido sulfúrico H2SO4.
• Acidimetrías: Se utiliza para conocer la concentración de un ácido con una base fuerte, del cual conocemos la concentración (valorante), como por ejemplo, el hidróxido de sodio.

Ejemplo de volumetría:

Valoramos una disolución de sulfato de hierro (II), que es reductor, a través de la disolución de un oxidante, en éste caso, el permanganato de potasio, del cual conocemos la concentración.

Procedemos de la siguiente manera:

En una bureta, añadimos la disolución de permanganato potásico, el cual posee un color violeta, a la vez que en un Erlenmeyer hemos introducido un volumen conocido de disolución de FeSO4, que es prácticamente incoloro, y también unas gotas de ácido sulfúrico.

Al añadir el permanganato potásico, sobre el sulfato férrico, desaparece el color violeta, tornándose incoloro, pues se reduce a Mn^2+. El final de la reacción llega cuando una gota de permanganato ya no se decolora, así, la aparición de un color rosáceo que persiste al seguir añadiendo gotas, nos indica que ha llegado el final de la valoración, pues se ha agotado el reductor.

El cálculo estequiométrico que se realiza para determinar la concentración del FeSO4, se hace mediante el volumen de disolución del permanganato que ha sido utilizado, por esto que éste método recibe el nombre de volumetría.

En las volumetrías, también es frecuente la realización y utilización de las conocidas como, curvas de valoración. Al presentar el pH que es medido a través de un electrodo, en función del volumen que ha sido introducido de la sustancia conocida, se consigue una curva de valoración, también conocida, como curva de titulación.

En ellas, se ve claramente el cambio de pH para un determinado volumen, conociéndose al punto de inflexión de la curva, como punto de equivalencia, donde se indica el volumen de la sustancia valorante que ha sido consumido para poder reaccionar con el analito en cuestión.